[发明专利]一种考虑地应力瞬态卸荷的爆破振动安全判定方法

摘要

一种考虑地应力瞬态卸荷的爆破振动安全判定方法,包括步骤1对开挖隧洞本身和周围建筑物采用爆破测振仪进行振动监测，获得实测围岩振动信号；步骤2获得实测振动峰值PPV1；步骤3对爆炸荷载(BL)和地应力瞬态卸荷(IS)进行识别；步骤4分别得到2个激励源耦合作用、地应力瞬态卸荷、爆炸荷载分别引起的振动幅值和其相对应的主振频率，以及爆炸高频波与瞬态低频波的频率分界点；步骤5获得瞬态振动峰值PPV2与爆炸振动峰值PPV3；步骤6选取耦合振动主频f1、瞬态主频f2、爆炸主频f3所对应的爆破振动安全允许值[PPV1]、[PPV2]、[PPV3]；步骤7比较耦合振动峰值PPV1和耦合安全允许值[PPV1]，地应力瞬态振动峰值PPV2和瞬态安全允许值[PPV2]，以及爆炸振动峰值PPV3和爆炸安全允许值[PPV3]的大小。本发明可以解决准确可靠的评价爆破振动的安全。

主权项

一种考虑地应力瞬态卸荷的爆破振动安全判定方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：预设爆破开挖的对象是深埋隧洞，设计爆破方案，对开挖隧洞本身和周围建筑物采用爆破测振仪进行振动监测，获得实测围岩振动信号；步骤2：根据爆破振动监测数据，绘制质点振动速度随时间的变化图，也就是实测波形图，从图中可以获得实测振动峰值PPV1；步骤3：对爆破振动实测波形进行小波变换‑时能密度分析，根据时能密度图中的突峰群个数，证明深埋隧洞爆破开挖过程中产生了爆炸荷载(BL)和地应力瞬态卸荷(IS)2个激励源，利用突峰群的时间分界点对爆炸荷载和地应力瞬态卸荷进行识别；步骤4：采用Matlab软件提供的快速傅里叶转化(FFT)工具箱函数对实测波形进行幅值谱分析，由幅值谱曲线的突峰群进一步说明爆破振动是爆炸荷载和地应力瞬态卸荷共同作用的结果，依据低高频突峰群分界的特点，分别得到2个激励源耦合作用、地应力瞬态卸荷、爆炸荷载分别引起的振动幅值A1、A2、A3，和其相对应的主振频率f1、f2、f3，以及爆炸高频波与瞬态低频波的频率分界点f4；步骤5：将f4作为截止频率，选用Matlab信号处理工具箱函数设计的FIR低通滤波器对实测耦合波形进行滤波，分离出地应力瞬态卸荷所诱发的振动波形，在此基础上，从原始实测波形中减去地应力瞬态卸荷诱发的围岩振动波形，便可以得到爆炸荷载引起的振动信号，并且分别从地应力瞬态波形图和爆炸荷载波形图中获得瞬态振动峰值PPV2与爆炸振动峰值PPV3；步骤6：依据《爆破安全规程》GB6722‑2014，分别选取耦合振动主频f1、瞬态主频f2、爆炸主频f3所对应的爆破振动安全允许值[PPV1]、[PPV2]、[PPV3]；步骤7：比较耦合振动峰值PPV1和耦合安全允许值[PPV1]，地应力瞬态振动峰值PPV2和瞬态安全允许值[PPV2]，以及爆炸振动峰值PPV3和爆炸安全允许值[PPV3]的大小，以此评估爆破振动的安全性。